發(fā)布時(shí)間：2018-04-11 21:18

  本文選題：正交頻分復(fù)用 + 載波間干擾��； 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)已經(jīng)成為高速水聲通信中的重要研究課題之一。載波間的正交性一方面為OFDM帶來(lái)了很多優(yōu)勢(shì),例如頻譜利用率高、抗多徑能力強(qiáng),便于實(shí)現(xiàn)等,另一方面也使得OFDM系統(tǒng)對(duì)信道的時(shí)變性十分敏感。水聲信道的隨機(jī)時(shí)變,節(jié)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等因素都容易破壞載波間的正交性而引起載波間干擾,使通信系統(tǒng)的性能惡化。常見(jiàn)的線性均衡方法往往假設(shè)信道在一個(gè)OFDM符號(hào)周期內(nèi)是不變的,不適應(yīng)于快速時(shí)變的水聲信道。因而,時(shí)變信道下的信道估計(jì)與均衡技術(shù)、載波間干擾抑制技術(shù)等已經(jīng)成為了水聲通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文主要研究了水聲時(shí)變信道下的載波間干擾抑制技術(shù),所做的工作主要有:1.總結(jié)了載波間干擾抑制技術(shù)的研究現(xiàn)狀,分析了 OFDM系統(tǒng)在水聲通信應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)以及水聲信道的特性,并對(duì)水聲時(shí)變信道進(jìn)行了建模。2.深入研究了 OFDM系統(tǒng)中的載波間干擾抑制問(wèn)題,介紹了水聲通信中ICI的主要成因并推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型,通過(guò)理論分析和計(jì)算機(jī)仿真探究了 ICI對(duì)水聲通信系統(tǒng)性能的影響。重點(diǎn)針對(duì)信道時(shí)變引起的ICI進(jìn)行了深入探討,并對(duì)現(xiàn)有的多普勒估計(jì)及補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了研究。3.研究了基于時(shí)變信道估計(jì)的并行迭代ICI消除算法,討論了分段近似線性信道模型的理論基礎(chǔ)及具體應(yīng)用。通過(guò)仿真和外場(chǎng)試驗(yàn)分析對(duì)比了并行迭代ICI消除算法,與線性均衡器,例如LS,DFT,MMSE等在水聲時(shí)變信道下的性能。4.結(jié)合判決二次均衡算法以及基于差分編碼的ICI自消除算法對(duì)上述并行迭代ICI消除算法進(jìn)行了改進(jìn),分析了其原理及實(shí)現(xiàn)方法,并通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行驗(yàn)證。
[Abstract]:Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technology has become one of the most important research topics in high speed underwater acoustic communication.On the one hand, the orthogonality between carriers brings many advantages to OFDM, such as high spectral efficiency, strong anti-multipath ability, easy to implement, etc. On the other hand, it also makes the OFDM system very sensitive to channel time variability.The random time-varying of underwater acoustic channel and the relative motion of nodes are all easy to destroy the orthogonality between carriers and cause inter-carrier interference and worsen the performance of communication system.Common linear equalization methods often assume that the channel is invariant in a OFDM symbol period and is not suitable for fast time-varying underwater acoustic channels.Therefore, channel estimation and equalization in time-varying channels, intercarrier interference suppression and so on have become the research hotspot in underwater acoustic communication field.In this paper, the intercarrier interference (ICI) suppression technique in underwater acoustic time-varying channels is studied, and the main work done is as follows: 1.The research status of intercarrier interference suppression technology is summarized. The advantages and disadvantages of OFDM system in underwater acoustic communication and the characteristics of underwater acoustic channel are analyzed.In this paper, the intercarrier interference suppression problem in OFDM system is deeply studied, the main cause of formation of ICI in underwater acoustic communication is introduced and its mathematical model is deduced. The influence of ICI on the performance of underwater acoustic communication system is explored by theoretical analysis and computer simulation.The ICI caused by time-varying channel is discussed in detail, and the existing Doppler estimation and compensation techniques are studied.The parallel iterative ICI cancellation algorithm based on time-varying channel estimation is studied. The theoretical basis and practical application of piecewise approximate linear channel model are discussed.The parallel iterative ICI cancellation algorithm is compared with that of linear equalizer such as LSS-DFT MMSE in underwater acoustic time-varying channels by simulation and field experiments.Combined with the decision quadratic equalization algorithm and the ICI self-cancellation algorithm based on differential coding, the parallel iterative ICI cancellation algorithm is improved. The principle and implementation method are analyzed and verified by computer simulation.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1737710